Mikrobielle Boden- und Sedimentprozesse

Arbeitsgruppe Dr. Anja Miltner

Forschung

Untersuchung mikrobieller Umsetzungen in komplexen Boden- und Sedimentsystemen mithilfe von isotopenmarkierten Substanzen Böden und Sedimente stellen wichtige Ökosystemdienstleistungen bereit, z.B. Kohlenstoffrückhaltung und Nahrungsmittelproduktion. Sie sind auch wichtige Bestandteile globaler biogeochemischer Kreisläufe und tragen damit wesentlich dazu bei, die atmosphärischen CO₂-Gehalte zu kontrollieren. Diese Dienstleistungen beruhen vor allem auf den mikrobiellen C- und Nährstoffkreisläufen in Böden und Sedimenten. Für ein nachhaltiges Landmanagement mit dem Ziel, die CO₂-Gehalte in der Atmosphäre zu reduzieren, die Nahrungsmittelproduktion sicherzustellen und Wassserresourcen zu schützen, müssen wir diese Prozesse im Detail verstehen.
Ein wesentliches Element unserer Forschung ist die Verfolgung des Schicksals von natürlichen und anthropogenen Stoffen in solchen Umweltsystemen. Insbesondere möchten wir verstehen, wie mikrobielle Biomasse zur Bildung von natürlicher organischer Substanz beiträgt und das Schicksal von Schadstoffen aufklären, mit einem Schwerpunkt auf Pestiziden und der Bildung nichtextrahierbarer Rückstände. Wir studieren also Prozesse, die in Mikrohabitaten ablaufen, aber auf größeren Skalen relevant sind.
Wir nutzen Isotopenmarkierung, um das Schicksal ausgewählter Stoffe zu verfolgen und Massenbilanzen aufzustellen, die auch über den Beitrag von Biomassebestandteilen zur Bildung organischer Bodensubstanz oder nichtextrahierbarer Rückstände informieren. Im Allgemeinen steht im Mittelpunkt unserer Experimente, die Schlüsselprozesse zu identifizieren und die mikrobielle Aktivität mit energetischen und stöchiometrischen Aspekten der Abbau- und Umsetzungsprozesse zu verbinden. Insgesamt tragen wir dazu bei, Optionen für ein nachhaltiges Management von Böden und Sedimenten zu entwickeln, um so die Ökosystemfunktionen zu sichern und langfristig zu erhalten.